光伏发电功率与发电量下降的原因分析

光伏发电机组在实际运行中可能出现功率和发电量下降的现象，其原因多种多样，涉及系统设计、组件质量、安装工艺以及外部环境等多个方面。本文基系统梳理了各类故障的表现特征、检测方法及应对措施。

一、系统设计与配置问题

1. 系统配置选择不当

检测方法：测量失配损耗

可能原因/处理方法：设计缺陷，需重新设计

2. 组串与逆变器匹配错误

检测方法：当然位置馈电功率和标称发电机功率过低

可能原因/处理方法：设计缺陷，需重新设计或更换逆变器

二、遮影相关问题

3. 投影阴影

检测方法：I-V曲线出现“凸起"，峰值功率过低；目视检查

可能原因/处理方法：组件附近存在障碍物（如树木、烟囱、鸟粪等），移除障碍物

4. 漫射遮影（肉眼可能难以察觉）

检测方法：I-V曲线呈现“被抑制"特征，峰值功率过低

可能原因/处理方法：距离组件一定距离处的障碍物（高比例漫射光成分），移除障碍物

三、材料与制造缺陷

5. 插头和电缆腐蚀

检测方法：串联内阻Rs过高

可能原因/处理方法：材料、规划或安装缺陷，清洁或更换

6. 电池封装分层

检测方法：I-V曲线呈现“被抑制"特征，峰值功率过低

可能原因/处理方法：材料或生产缺陷，更换

7. 树脂起泡

检测方法：I-V曲线呈现“被抑制"特征，峰值功率过低

可能原因/处理方法：材料缺陷，由供应商更换

8. 透明覆盖材料（玻璃、塑料、树脂）变浑浊

检测方法：目视检查，峰值功率过低（同漫射遮影）

可能原因/处理方法：材料缺陷，由供应商更换

9. 透明覆盖层或封装材料（塑料、树脂）变色

检测方法：目视检查，峰值功率过低（同漫射遮影）

可能原因/处理方法：材料缺陷，由供应商更换

10. 水分渗入层压板（导致腐蚀、变色等其他问题）

检测方法：目视检查

可能原因/处理方法：材料或生产缺陷，由供应商更换

11. 单电池晶体结构缺陷（热斑效应）

检测方法：I-V曲线呈现“被抑制"特征，峰值功率过低

可能原因/处理方法：生产缺陷，由供应商更换

12. 电池片断裂

检测方法：峰值功率过低，I-V曲线可能变形

可能原因/处理方法：材料缺陷，由供应商更换

13. 组件内部电气连接不良

检测方法：峰值功率过低，串联内阻Rs高于计算值

可能原因/处理方法：焊接缺陷、材料缺陷、腐蚀，由供应商更换

四、污染与环境因素

14. 灰尘污染

检测方法：目视检查，I-V曲线出现“凸起"，峰值功率过低

能原因/处理方法：高粉尘影响，定期检查组件并进行清洁

15. 青苔/藻类、鸟粪

检测方法：I-V曲线出现“凸起"，峰值功率过低；目视检查

可能原因/处理方法：某些地区的正常现象，清洁处理

五、机械损伤

16. 盖板玻璃破裂（导致腐蚀、变色等问题）

检测方法：目视检查

可能原因/处理方法：冰雹、安装或运输缺陷，由供应商更换

六、旁路二极管问题

17. 旁路二极管损坏（短路）

检测方法：组件功率衰减导致组串峰值功率衰减

可能原因/处理方法：过载、材料缺陷，修复

18. 旁路二极管安装方向错误

检测方法：组件功率衰减导致组串峰值功率衰减

可能原因/处理方法：安装缺陷，修复

19. 未安装旁路二极管或二极管损坏（高阻抗）

检测方法：一个组件被遮影会导致整个组串功率急剧下降

可能原因/处理方法：规划或安装缺陷，修复

七、布线问题

20. 电缆截面过小

检测方法：串联内阻Rs过高

可能原因/处理方法：设计缺陷，更换电缆

21. 电缆损坏（如断裂、腐蚀）

检测方法：串联内阻Rs过高

可能原因/处理方法：安装缺陷，修复

22. 连接器安装不充分

检测方法：串联内阻Rs过高

可能原因/处理方法：安装缺陷，修复

23. 螺纹或插拔连接器腐蚀

检测方法：串联内阻Rs过高

可能原因/处理方法：安装缺陷，清洁或修复

八、选型与匹配问题

24. 组件峰值功率预选不足

检测方法：电站峰值功率过低

可能原因/处理方法：安装缺陷（失配损耗），进行峰值功率测量后重新预选

25. 组件生产中单电池功率预选不足

检测方法：组件峰值功率过低

可能原因/处理方法：生产缺陷，由供应商更换

九、其他故障

26. 组件内电池间短路

检测方法：电站峰值功率过低，开路电压Voc过低，曲线形状异常

可能原因/处理方法：生产缺陷，由供应商更换

27. 电池生产制造公差

检测方法：峰值功率过低，曲线形状异常

可能原因/处理方法：生产缺陷，由供应商更换

28. PID——电势诱导衰减

检测方法：峰值功率过低，电压偏低，曲线形状异常

可能原因/处理方法：设计或材料缺陷，重新设计或更换

十、小结

   以上列出了影响光伏系统发电的常见问题，但某些故障现象只发生在特定的条件下，比如组件温度过高时，所以故障排查和运维需要考虑在不同环境条件下进行，同时需要配备相应的检测工具，比如光伏组件IV曲线测试仪PV1525-IV和PROFITEST PV1540，可以应对大部分故障现象的分析，德国GMC-I高美测仪不仅提供专业的光伏运维诊断工具，同时可针对您的故障现象协助做成诊断分析。